基于紅外熱成像技術(shù)的礦井火災識別系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來的研究表明，煤礦采空區(qū)火災一直是煤礦的主要災害之一。由于煤礦采空區(qū)發(fā)生火災時，具有隱蔽性強、不易被人發(fā)現(xiàn)的缺點，甚至情況嚴重時容易引起瓦斯爆炸、粉塵爆炸等惡性事故，給煤炭企業(yè)帶來巨大的生產(chǎn)壓力，同時也嚴重威脅著井下工作人員的生命財產(chǎn)安全。如果能夠研制一種監(jiān)控設備，實時監(jiān)測煤礦采空區(qū)或者其他重點區(qū)域的煤炭溫度，做到提前發(fā)現(xiàn)煤炭自燃的潛在威脅，測定煤自燃的危險等級，那么就可以及時采取有效措施，對可能的煤炭自燃情況作出及時反應，最大程度

2、上避免煤礦火災及由其引發(fā)的井下安全事故，達到保護井下工作人員生命財產(chǎn)安全的目地。
　　論文在詳細研究分析國內(nèi)外有關(guān)煤礦火災預警系統(tǒng)及圖像識別技術(shù)的情況之后，出于預防煤炭采空區(qū)火災及保護井下工作人員生命安全的需要，提出了一種新型的基于紅外熱成像技術(shù)的礦井火災識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠有效實施對煤炭采空區(qū)進行遠程監(jiān)控，對可能出現(xiàn)的異常情況做出及時的反應。在算法上，論文以混合高斯背景為基礎，對紅外熱成像儀拍攝的煤礦采空區(qū)的圖像進行數(shù)學建模，結(jié)

3、合3倍標準差原則以判別是否產(chǎn)生煙霧，實現(xiàn)評定危險等級的功能;在硬件上，使用TI公司的TMS320DM6437數(shù)字處理器作為核心處理器，專門用來實現(xiàn)火災識別算法的實現(xiàn)，結(jié)合混合高斯模型算法對由紅外熱成像儀提取的圖像進行分析與處理，當發(fā)現(xiàn)監(jiān)測圖像出現(xiàn)異常則立即將圖片上傳至控制器以及上位機進行實時顯示?？刂破鞑捎靡夥ò雽w公司的STM32F407ZET6系列芯片，用于實現(xiàn)紅外圖像的下位機實時顯示，并與上位機進行通訊;在軟件上，論文基于Visu

4、al Studio2012平臺為基礎，以C＃語言為工具進行上位機監(jiān)測終端的開發(fā)，并結(jié)合了以太網(wǎng)通信技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)長距離傳輸和遠程監(jiān)控，做到對煤礦采空區(qū)火災識別的實時監(jiān)測和有效管理等功能，簡化了操作并極大地提高了系統(tǒng)的工作效率。
　　最后，論文對系統(tǒng)的算法進行了Matlab7.1仿真，驗證了算法的可行性，同時對系統(tǒng)的部分軟、硬件進行的實驗，并給出了軟件對圖片處理的結(jié)果，證明了系統(tǒng)的可靠性。在實驗中，系統(tǒng)表現(xiàn)了檢測速度快、精度高、可靠